不同浓度海水对菊苣幼苗生长及生理特性的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。采用沙培的方式,研究了不同浓度海水对菊苣幼苗生物量、离子吸收分布、叶绿素含量以及光合作用变化的影响。结果表明：1)10%海水处理下,菊苣幼苗生物量、叶绿素含量、净光合速率与对照相比差异不显著,表明较低浓度的海水处理对菊苣幼苗生长没有明显的抑制作用;而20%、30%和40%的海水处理则显著降低了菊苣幼苗的生物量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,说明高浓度海水抑制了菊苣幼苗叶绿素含量,降低了光合碳同化能力,不利于幼苗的生长;2)随海水浓度增高菊苣幼苗地上部与地下部单位干质量积累的Na⁺和Cl^-依次增大,而K⁺积累情况则不同,K⁺在20%海水胁迫下地上部单位干质量积累的最多,地下部单位干质量积累的K⁺情况仍然呈现显著升高的趋势。表明菊苣幼苗具有一定耐盐性,具备咸水微咸水灌溉栽培的潜势。     

铅与盐胁迫对喜盐鸢尾生长及生理抗性的影响

采用液体培养研究Pb、NaCl单因子及复合胁迫对喜盐鸢尾(Iris halophilaPall.)的生长和生理变化的影响以及Pb在鸢尾植株不同部位的积累.结果显示,培养8 d后,随着Pb NaCl复合浓度的增加,喜盐鸢尾地上部和地下部干重下降;当Pb处理浓度提高,喜盐鸢尾地上部和地下部Pb含量显著增加,在5 mmol?L-1Pb 50mmol?L-1NaCl胁迫下,地上部Pb含量达到1 534μg?g-1,达到超富集植物的标准,但植株干重下降不显著;NaCl对Pb的吸收有一定促进作用.Pb、NaCl单因子或复合胁迫均增加了对喜盐鸢尾幼苗的伤害,在100 mmol?L-1NaCl及Pb和NaCl复合胁迫下,MDA含量和Pro含量显著增加,在10 mmol?L-1Pb、100 mmol?L-1NaCl及Pb和NaCl复合胁迫下SOD活性显著提高.结果表明,喜盐鸢尾具有一定的耐Pb和NaCl胁迫的能力,并对Pb具有潜在的超富集能力,是一种可用于修复Pb污染环境的Pb潜在超富集植物.     

镉和铅污染对烤烟根区土壤微生物及烟叶品质的影响

通过盆栽试验,研究了Cd和Pb污染对烤烟根区微生物和烟叶品质的影响.结果表明,随着Cd、Pb处理浓度的增加,烤烟根区4种微生物数量均呈减少趋势;低浓度Cd(≤10 mg·kg^-1)和Pb(≤300 mg·kg^-1)下,烤烟根区4种微生物数量降幅最大;烤烟烟叶中品质指标糖/碱比和氮/碱比升高,化学成分组成趋于不协调,不利于烟叶香味的形成.烟叶K含量与Cd和Pb污染浓度呈负相关,与Cd污染下根区钾细菌数量呈显著(或极显著)正相关,与Pb污染根区钾细菌数量相关不显著.     

镉胁迫对鸡冠花种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

采用水培法和盆栽法测定分析不同浓度Cd(0、50、100、150、200 mg/L)胁迫对鸡冠花种子萌发、幼苗生物量、叶片光合色素、渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸)、丙二醛(MDA)、低分子巯基化合物(GSH、GSSG、Cys、NPT)含量以及抗氧化酶 (SOD、POD、CAT、APX)活性的影响,探讨鸡冠花耐受Cd胁迫的能力及其生理机制,为植物解毒机制提供基础资料。结果显示：(1)鸡冠花种子的发芽势、发芽率和发芽指数在低浓度Cd处理下提高,而活力指数、根长及苗长在各浓度Cd胁迫下均不同程度降低,以上指标均在低浓度(50、100 mg/L)Cd胁迫下受到显著抑制,且根长受抑制程度显著高于苗长;幼苗生物量(整株鲜重、地上部分鲜重及地下部分鲜重)在200 mg/L Cd胁迫时受到显著抑制,较对照分别下降了61.9%、58.4%和72.7%;根冠比及主根长虽未受到显著影响,但总体呈现降低趋势。(2)鸡冠花幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量在100~200 mg/L Cd胁迫下均显著降低,叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量在Cd胁迫下总体呈升高趋势,并分别在50、150、200 mg/L时显著升高。(3)鸡冠花幼苗叶片各抗氧化酶活性在Cd胁迫下呈不同变化趋势,POD和APX活性在各浓度Cd胁迫分别增加23.1%~304.2%和160.0%~280.0%;SOD活性在各浓度Cd胁迫均受到抑制,但仅在150 mg/L时显著降低43.2%;CAT活性在50~150 mg/L Cd胁迫下显著增强了46.6%~66.5%,但在200 mg/L Cd胁迫却显著降低59.5%。(4)高浓度(200 mg/L)Cd胁迫下鸡冠花幼苗叶片巯基化合物GSH、GSSG、Cys、NPT含量分别比对照上升了53.2%、164.2%、53.9%和0.79%,而GSH/GSSG比值显著降低。研究发现,鸡冠花种子萌发期和幼苗期对Cd胁迫均具有一定的耐受力,但高浓度Cd胁迫仍致使幼苗部分抗氧化酶活性降低,ROS过量积累,引起膜脂过氧化程度加深,其产物MDA含量逐渐升高;Cd胁迫促进低分子巯基化合物含量呈不同幅度的增加,但GSH/GSSG比值下降,细胞内氧化还原反应(Redox)受到抑制,导致幼苗正常生长代谢受阻,生物量持续降低。     

镧对镉胁迫下大蒜幼苗生长及镉积累的影响

采用土培实验研究了镧(La²⁺)对镉(Cd)胁迫下大蒜幼苗生长及Cd积累的影响。结果表明：低浓度Cd（＜5 mg·kg^-1）对大蒜生长有微弱的促进作用而高浓度Cd对其有明显抑制作用。外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长具有明显的缓解效应,单株鲜重、干重、根长及地上部分高度均具有明显或不同程度的增加。测定结果表明,Cd主要积累在大蒜根部而向地上部分转运的较少,外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗根系对Cd积累具有显著的抑制效应,同时也抑制Cd向地上部分转运。从外施La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长及大蒜对Cd积累情况来看,La²⁺的适宜缓解效应浓度是在Cd浓度为20 mg·kg^-1时,La²⁺浓度为10～15 mg·kg^-1;在Cd浓度为40 mg·kg^-1,La²⁺浓度为5 mg·kg^-1。     

外源一氧化氮对盐胁迫下菊苣生长及渗透调节物质的影响

利用室内砂培实验,研究了外源性一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP,0.2 mmol·L-1)对不同浓度NaC1(140和280 mmol·L-1)胁迫下菊苣(Cichorium intybus L.cv.Commander)幼苗生长及渗透调节物质的影响.结果表明:与空白对照相比,随着盐胁迫时间的延长(6 ～ 15 d),菊苣叶面积、叶长、叶宽以及叶相对含水量(RWC)明显降低,而脯氨酸含量则显著升高(P＜0.05).HPLC分析表明,根中果糖、葡萄糖和蔗糖含量表现为先升高后下降;1-蔗果三糖和蔗果四糖的含量在低盐胁迫下明显下降,而在高浓度盐胁迫下则有所升高.SNP预处理不仅缓解了盐胁迫对菊苣叶的生长和RWC的抑制,而且使脯氨酸含量和蔗果四糖含量急剧增加(P＜0.05),同时降低了果糖、葡萄糖和蔗糖的含量.这说明外源NO能通过增强菊苣幼苗的保水能力,促进渗透调节物质脯氨酸和果聚糖特别是蔗果四糖的生成而增强抵御盐胁迫的能力.     

铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820 nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系.结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性.     

外源铅、铜胁迫对不同基因型谷子幼苗生理生态特性的影响

采用盆栽土培法,研究了4种基因型谷子幼苗对Pb2+、Cu2+胁迫的生长响应、DNA损伤及吸收积累、迁移特性。结果表明,D2-8、安06、黄米和朝谷幼苗对Pb2+、Cu2+的平均耐性指数分别为0.87、0.81、0.78、0.71和0.96、0.97、0.79、0.74。在400 mg/kg Pb2+、Cu2+浓度下,4种谷子幼苗叶绿素a、b总量分别为对照的33.3%、52.6%、37.5%、49.4%和113.5%、72.3%、51.9%、75.6%,而叶绿素a/b值均高于对照。Pb2+胁迫下4种谷子幼苗中可溶性蛋白质和DNA含量随浓度升高逐渐下降,Cu2+处理组则表现为低浓度(≤100 mg/kg)的促进和高浓度(≥200 mg/kg)的抑制效应。4种谷子幼苗的DNA增色效应值在Pb2+、Cu2+胁迫下均表现为先上升后下降的趋势,其中Pb2+对朝谷和D2-8的增色效应影响较大,而Cu2+对朝谷和安06的影响最为明显。D2-8和朝谷对Pb2+、Cu2+的吸收富集能力高于安06和黄米,D2-8和安06对Pb2+、Cu2+的转运能力大于朝谷和黄米。总体来看,Pb2+对谷子幼苗的生理生态影响和遗传毒害效应大于Cu2+,4种基因型谷子对Pb2+胁迫的耐性顺序为安06>D2-8>黄米>朝谷,对Cu2+的耐性顺序为D2-8>安06>朝谷>黄米。     

外源NO处理对四种桉树幼苗铝胁迫抗性的影响

为探究外源一氧化氮(NO)对铝胁迫下桉树幼苗耐铝性的影响，该研究以4种3月生桉树幼苗(巨桉、尾叶桉、圆角桉、尾巨桉)为对象，将硝普钠(SNP)作为外源NO供体，采用水培法，研究不同浓度NO(0、50、100、200、400、800μmol·L^-1)对120 mg·L^-1铝胁迫条件下桉树幼苗的ROS、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质含量等生理指标的影响，并比较4种桉树在NO处理下的耐铝性差异。结果表明：(1)铝胁迫下添加适宜浓度外源NO (50μmol·L^-1≤NO≤200μmol·L^-1),可促使4种桉树提高可溶性糖和可溶性蛋白的含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性，清除体内的ROS和降低MDA的积累，提高抗铝性，但在高浓度的NO(≥800μmol·L^-1)处理下桉树幼苗的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量降低，表现出胁迫反应。(2)NO对于敏感型桉树的耐铝性有较强的提升作用，对耐受型桉树的耐铝性提升不明显，在NO的作用下4种桉树的抗铝性最终趋于一致。(3)SOD、M...     

镉胁迫对拟南芥幼苗错配修复基因表达的影响

采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术研究了Cd胁迫对拟南芥(Ara-bidopsis thaliana)幼苗错配修复和增殖细胞核抗原基因表达的影响,并结合幼苗的形态和生理指标,选取Cd胁迫敏感的生物标记物.结果表明:不同浓度(0.25、0.5、1.0 mg·L1)Cd处理对拟南芥幼苗叶片数、地上部鲜质量影响不大;Cd浓度为0.25 mg·L-1时,地上部分可溶性蛋白质含量明显升高(P<0.05),Cd浓度为0.5和1.0 mg·L-1时,可溶性蛋白质含量明显降低(P<0.05);叶绿素含量随着Cd浓度的增加而微弱增加(P>0.05).Cd浓度为0.25 mg·L-1时,以18S rRNA为内参照,PCNA1、PCNA2、MSH2、MSH3、MSH6、MSH7 6个基因均出现了诱导表达,当Cd浓度增加到1.0 mg·L-1时,除了MSH6持续表达诱导及MSH3基因与对照相比表达抑制外,其他基因的表达依然出现诱导,但都低于0.5 mg·L-1Cd处理下的基因表达水平.以上结果表明,基因表达的改变可作为检测Cd污染对植物遗传毒性效应潜在有用的生物标记物.     

珙桐幼苗生理生化指标对重金属铅、镉胁迫的响应

铅和镉在土壤中表现出很强的毒性,严重危害植物的生长发育.该研究着眼于中国特有濒危珍稀植物珙桐,探究盆栽实验条件下其抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)以及游离脯氨酸、可溶性蛋白对不同浓度重金属铅、镉胁迫的响应规律.结果表明:(1)不同浓度铅处理下,珙桐幼苗MDA浓度均显著高于对照组,而镉胁迫条件下除10 mg·kg-1浓度外...     

出芽短梗霉菌JB16铅镉吸附特性的研究北大核心

【目的】本文对污染土壤中的耐重金属菌株进行分离鉴定,研究菌株在不同条件下对吸附铅镉的影响因素。【方法】通过生理生化特征及ITS序列分析确定菌株种属,采用平板划线法确定最大耐铅镉浓度并探究菌株吸附的最佳条件;通过准二级动力学、Langmuir和Freundlich等温吸附的模型及红外光谱探究吸附过程。【结果】菌落形态和ITS序列分析鉴定表明,筛选分离的JB16为出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans),最大耐铅浓度达1500 mg/L,最大耐镉浓度达750 mg/L,最大耐铅镉混合浓度达1500 mg/L和300 mg/L。通过单因素实验(温度、时间、菌龄、pH、湿菌体浓度和初始重金属浓度)得出结论,在温度30℃、时间2 h、菌龄72 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始铅浓度150 mg/L的最佳条件下,菌体对铅的吸附率为88.5%;在温度30℃、时间1 h、菌龄96 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始镉浓度20 mg/L的最佳条件下,菌体对镉的吸附率为59.4%。菌株吸附铅镉过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,为表面单分子层吸附。扫描电镜和红外光谱分析表明,重金属离子对菌体造成影响,吸附前后形态发生变化,细胞表面的羟基、羧基、饱和C−H键和酰胺基等基团参与了吸附过程。【结论】菌株JB16具有一定的铅镉吸附效果,为修复重金属铅镉污染的水体和土壤提供宝贵的菌种资源和数据支持。     

Cd、Pb复合处理下2种离子在植物体内的分布及其对植物生理指标的影响

以黄反、小麦为试验材料,以Cd、Pb复合浓度进行处理,研究了在不同处理水平下Cd、Pb在2种植物体内的分布,以及2种植物的叶绿素、脯氨酸含量、乙烯释放量的变化。结果表明,Cd、Pb主要累积于植物根部,不同复合浓度处理后,植物叶片中叶绿素含量下降,脯氨酸含量增高,乙烯释放量增加,并存在峰点。不同的植物及不同的浓度组合有着不同的影响,环境中Cd、Pb对植物的影响存在着相互作用。     

干旱胁迫下镉处理对互叶醉鱼草幼苗生长、镉积累及光合生理的影响

为探究干旱条件下,互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia Maxim.)幼苗对重金属镉胁迫的生长及光合生理响应机制,以两年生互叶醉鱼草幼苗为试验材料,设置对照与干旱两个水分处理组(土壤相对含水率分别为:65%—60%,35%—30%),每个水分处理条件下再分别设置3个镉处理浓度(0.28、(0.6+0.28)、(1.2+0.28)mg/kg),共6个处理。测定不同水分及镉处理对互叶醉鱼草生长、生物量、光合参数及体内重金属含量的影响。结果表明:干旱与镉复合胁迫下植物的存活率为100%。镉胁迫、干旱与镉复合胁迫均不同程度抑制了互叶醉鱼草幼苗生长、生物量积累、植株的光合作用及叶绿素含量,且其光合和叶绿素含量的降幅明显大于单一镉胁迫。镉胁迫下,互叶醉鱼草幼苗单株最高镉富集量为69.33 mg/kg,而复合胁迫下单株最高镉富集量为50.68 mg/kg。以上结果表明:干旱胁迫能够加重镉胁迫对植物的影响,使复合胁迫下互叶醉鱼草生长、光合生理及镉富集能力下降。但单一镉胁迫下,互叶醉鱼草对镉具有更强的耐受性,并有较高的生物富集能力,且干旱与Cd复合胁迫下互叶醉鱼草幼苗仍有一定的镉积累量。因此在干旱半干旱区园林绿化以及Cd污染地区的生态建设中,互叶醉鱼草是一种具有巨大应用潜力和前景的灌木树种。     

有机酸对Pb、Cd的土壤化学行为和植株效应的影响

有机酸对Pb、Cd的络合作用将其对土壤吸附Pb、Cd的影响和植株效应差异的研究表明,柠檬酸、草酸与Pb、Cd络合能力的大小与重金属本身的性质有关,络合作用影响土壤对Pb、Cd的吸附量,柠檬酸降低土壤对Pb、Cd的吸附,草酸则增加土壤对Pb、Cd的吸附.水培试验表明,柠檬酸可减轻Pb对小麦、水稻幼苗的毒害.柠檬酸对Cd的植株外观毒性效应影响不显著,但能促使植株茎叶、根中Cd含量下降.Pb和Cd复合处理条件下,Cd存在促使水稻植株对Pb吸收量增加,Pb存在抑制水稻植株对Cd的吸收.     

有机酸对Pd 、Cd的土壤化学行为和植株效应的影响

有机酸对Pd,Cd的络合作用将其对土壤吸附Pd,Cd的影响和植株效应差异的研究表明,柠檬酸,草酸与Pd,Cd络合能力的大小与重金属本身的性质有关,络合作用影响土壤对Pd,Cd的吸附量,柠檬酸降低土壤对Pd,Cd的吸附,草酸则增加土壤对Pd,Cd的吸附,水培试验表明,柠檬酸可减轻Pb对小麦,水稻幼苗的毒害,柠檬酸对Cd的植株外观毒性效应影响不显著,但能促使植株茎叶,根中Cd含量下降,Pd和Cd复合处理条件下,Cd存在促使水稻植株对Pd吸收量增加,Pd存在抑制水稻植株对Cd的吸收。     

中国沙棘HrANR基因及黄酮类累积与抗旱的关系

花青素还原酶(anthocyanidin reductase, ANR)是合成黄酮类物质的关键酶之一,为明确其编码基因结构及干旱胁迫下的表达模式和黄酮类物质含量及二者之间的相关性,该文从中国沙棘转录组数据中筛选获得1个ANR基因,命名为HrANR基因。采用生物信息学软件对基因序列及编码蛋白进行分析,并对不同胁迫下各组织中HrANR基因的表达量和叶中黄酮类化合物含量进行相关性分析。结果表明:(1)中国沙棘HrANR基因ORF为1 017 bp,编码338个氨基酸,为稳定的亲水性蛋白,其ANR同源蛋白具有明显的科属特性。(2)干旱胁迫下HrANR基因在中国沙棘根、茎、叶中均有表达,但表达趋势不同,其中在根中的表达呈先升高后降低再升高的趋势,在茎中呈持续下降的趋势,在叶中呈先升高后持续降低的趋势。(3)通过芦丁标准曲线获得不同胁迫程度下中国沙棘叶内黄酮类的含量,表明黄酮类含量呈先持续上升,随后略有下降,复水后上升至最高点的变化趋势,表明干旱胁迫初期叶黄酮类含量与干旱胁迫呈正相关,在严重胁迫下黄酮类含量与胁迫呈负相关。(4)叶和茎的HrANR基因表达量与黄酮类含量呈负相关(P_叶=-0.751,P_茎=-0.934),根中呈正相关(P_根=0.444)。综上表明,中国沙棘HrANR基因的表达及黄酮类含量变化与其抗旱性密切相关,其结果为中国沙棘抗旱机制的阐明提供了依据。     

Influence of silver,mercury, lead,cadmium, and selenium on glutathione peroxidase and transferase activities in rats

At the levels used in the experiments, mercury and silver significantly depressed the activity of glutathione peroxidase (assayed with either H₂O₂ or cumene-OOH) in rat tissues, whereas cadmium or lead had no effect on this activity. The most pronounced effects of mercury and silver on glutathione peroxidase were found in the liver and kidneys, with much less effect in the testes and erythrocytes. Similar trends for the effects of these metals were noted for tissue selenium levels. Silver and mercury significantly depressed the selenium concentrations, but cadmium and lead had no effect upon the selenium levels. Mercury and silver had no effect upon the activity of glutathione transferase in liver and testes, but mercury caused a significant initial increase of its activity in the kidneys. At no time did silver have any significant effect on its activity in this organ.     

Effect of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid treatment on the soluble and cell wall bound protein in Cichorium intybus root tissue

Measurements have been made of protein and activities of enzymes bound to the cell wall of chicory root tissue. It has been shown that promotion of cell enlargement brought about by treatment with the highly active growth regulator 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) does not arise from bound enzyme released from the wall. Experiments with inhibitors of protein synthesis suggest that the enhanced invertase and hydrolase activity found in soluble protein extracts after 2,4-D treatment arises from the synthesis of small amounts of protein.     

蓖麻RcMsc2基因功能分析

G2/有丝分裂特异性细胞周期蛋白 2(G2/mitotic-specific cyclin-2,Msc2)作为高等植物应对逆境胁迫的关键调控蛋白,参与多个抗逆境胁迫的应答。为探究RcMsc2基因的功能,该研究从蓖麻叶片组织中成功克隆了RcMsc2,并利用生物信息学分析RcMsc2蛋白的结构和潜在功能,同时借助qRT-PCR方法分析RcMsc2基因的组织表达特性和非生物胁迫表达特性。结果表明:(1)RcMsc2基因位于蓖麻第5号染色体长臂,该基因的CDS(coding sequence)区是1 299 bp,编码432个氨基酸。(2)RcMsc2蛋白拥有细胞周期(cyclin)家族特征结构域,是一个不稳定酸性亲水蛋白,无跨膜域和信号肽,相对分子量为49.38 kD。(3)RcMsc2蛋白质的二级、三级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。(4)RcMsc2蛋白与麻风树和巴西橡胶树的CYCB2蛋白的序列同源性最高,且同被聚为Group Ⅱ。(5)35S-RcMsc2-GFP融合蛋白定位于细胞核。(6)RcMsc2基因在蓖麻的所有组织中均有表达且主要在根和茎中发挥作用; 非生物胁迫分析表明RcMsc2基因可以被脱落酸(abscisic acid, ABA)、盐、干旱和低温处理诱导表达,并且RcMsc2基因对低温胁迫的响应最敏感。综上表明,该研究较全面地分析了RcMsc2基因的结构特征、系统进化和表达模式,为揭示RcMsc2基因在蓖麻的生长发育和应答冷胁迫过程中的功能提供了理论参考。